一种不良地层钻孔稳定控制用钻孔护臂组件的制作方法

本发明涉及钻孔护臂，具体为一种不良地层钻孔稳定控制用钻孔护臂组件。

背景技术：

1、钻孔护臂是指在对地面打孔过程中对钻孔进行保护，尤其是在一些不良地层中钻孔，容易出现钻孔坍塌的情况，导致打好的孔洞无法正常使用，影响工作效率。

2、现有的钻孔护臂在使用中，往往是先对地面进行打孔，然后在将护臂放入钻孔内，但这种操作方式，难以解决打孔过程中出现钻孔坍塌的问题，其护臂无法与钻头同步下移，从而影响打孔的效率，其次，由于护臂放入钻孔后，还会继续对钻孔进行加深，此时的护臂会受到钻杆自身运行时的振动而晃动，导致护臂在钻孔内部的稳定性降低，进而降低打孔的速率。

技术实现思路

1、针对背景技术中提出的现有钻孔护臂在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种不良地层钻孔稳定控制用钻孔护臂组件，具备可避免打孔过程中出现钻孔坍塌的现象，增加护臂在钻孔内的稳定性，确保护臂与钻头同步下移的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

2、本发明提供如下技术方案：一种不良地层钻孔稳定控制用钻孔护臂组件，包括土层、钻杆、钻头和护臂，所述钻杆的外表面靠下固定套接有排土锥，所述排土锥的内部开设有排土孔，所述护臂的侧壁内部且以钻杆为中心对称开设有两个滑槽，所述护臂位于滑槽靠近钻杆侧壁的上下两侧均开设有阶梯孔，每个所述阶梯孔的内部滑动连接有顶块，两个所述滑槽的内部滑动连接有滑块，所述滑块的内部开设有滑腔，所述滑腔的侧壁中部固定连接有弹簧，所述弹簧的顶端固定连接有活动板，所述活动板的侧面中部通过连杆固定连接有半球，所述滑块的底面固定连接有滑杆，所述滑杆的底端固定连接有挡块。

3、优选的，所述排土锥上部的外表面与护臂的内表面滑动接触，所述排土孔贯穿排土锥的上下表面。

4、优选的，所述阶梯孔的数量为四个，四个所述阶梯孔以两个为一组对称分布在护臂的侧壁内部，所述顶块通过拉簧活动连接在阶梯孔内。

5、优选的，所述活动板的侧面与滑腔的内侧壁滑动接触，所述半球的球径等于阶梯孔的最大孔径，所述护臂的内部开设有供滑杆滑动的孔，所述滑杆连接挡块的一端伸出护臂的底部。

6、优选的，所述滑杆的内部开设有导液槽，所述挡块的内部开设有活动腔，所述活动腔的内部滑动连接有活塞板，所述活塞板的底面固定连接有顶杆，所述活塞板的底面中部固定连接有压簧，所述滑槽的底面固定连接有液囊。

7、优选的，所述导液槽的下部开口贯穿挡块的顶壁，且导液槽的下部开口与活动腔位于活塞板上侧的腔体连通。

8、优选的，所述活塞板的侧面与活动腔的内侧壁滑动接触，所述顶杆的底部伸出挡块的底面，所述顶杆的底端为锥形，所述挡块的底部开设有供顶杆滑动的孔。

9、优选的，所述压簧的底面不与任何部件连接，所述液囊包围在滑杆的外侧，所述液囊的顶面与滑块的底面固定连接，所述导液槽的上部开口与液囊的内部连通。

10、本发明具备以下有益效果：

11、1、本发明通过设计排土锥、滑槽、阶梯孔、顶块、滑块、半球、滑杆和挡块，由于初始位置时，滑块受自身的重力作用位于下侧的顶块处，使得半球推动顶块移动并伸出阶梯孔，促使钻杆带动钻头下移打孔时，利用排土锥推动顶块，致使顶块带动护臂下移，使得护臂能在打孔过程中对钻孔进行保护，避免出现钻孔坍塌的现象。

12、2、本发明通过设计排土锥、滑槽、阶梯孔、顶块、滑块、半球、滑杆和挡块，当护臂下移时，通过钻孔内的土壤顶动挡块上移，使得挡块带动滑杆上移，利用滑杆对滑块施加向上的力，促使半球与阶梯孔的侧壁挤压，使得半球通过连杆带动活动板克服弹簧的势能移动，从而使得滑杆带动滑块上移，当滑块上移至上侧的阶梯孔时，通过弹簧的势能促使连杆带动半球移动，使得半球带动顶块伸出，使得排土锥一直处于上下两个顶块之间，从而利用排土锥的支撑增加护臂在钻孔内的稳定性，提高打孔的速率。

13、3、本发明通过设计挡块、活动腔、活塞板、顶杆、压簧和液囊，通过钻杆带动钻头持续下移，由于打孔后的土壤会有部分残留在钻孔内，从而影响护臂的下移，此时随着钻孔的加深，使得残留的土壤下落，下落的土壤会带动挡块下移，从而促使挡块利用滑杆带动滑块下移，使得液囊内的液体被压入活动腔内，进而顶动活塞板下移，使得活塞板带动顶杆伸出活动腔，同时活塞板底部的压簧会蓄能，之后通过压簧的势能促使活塞板上移再讲液体压入液囊内，从而使得活塞板带动顶杆上下移动，进而对钻孔内的土壤进行疏松，减小残留土壤对护臂的阻力，使得护臂能与钻杆同步下移，提高打孔的效率。

技术特征：

1.一种不良地层钻孔稳定控制用钻孔护臂组件，包括土层(1)、钻杆(6)、钻头(7)和护臂(8)，其特征在于：所述钻杆(6)的外表面靠下固定套接有排土锥(61)，所述排土锥(61)的内部开设有排土孔(62)，所述护臂(8)的侧壁内部且以钻杆(6)为中心对称开设有两个滑槽(81)，所述护臂(8)位于滑槽(81)靠近钻杆(6)侧壁的上下两侧均开设有阶梯孔(82)，每个所述阶梯孔(82)的内部滑动连接有顶块(83)，两个所述滑槽(81)的内部滑动连接有滑块(84)，所述滑块(84)的内部开设有滑腔(841)，所述滑腔(841)的侧壁中部固定连接有弹簧(842)，所述弹簧(842)的顶端固定连接有活动板(843)，所述活动板(843)的侧面中部通过连杆固定连接有半球(844)，所述滑块(84)的底面固定连接有滑杆(85)，所述滑杆(85)的底端固定连接有挡块(86)。

2.根据权利要求1所述的一种不良地层钻孔稳定控制用钻孔护臂组件，其特征在于：所述排土锥(61)上部的外表面与护臂(8)的内表面滑动接触，所述排土孔(62)贯穿排土锥(61)的上下表面。

3.根据权利要求1所述的一种不良地层钻孔稳定控制用钻孔护臂组件，其特征在于：所述阶梯孔(82)的数量为四个，四个所述阶梯孔(82)以两个为一组对称分布在护臂(8)的侧壁内部，所述顶块(83)通过拉簧活动连接在阶梯孔(82)内。

4.根据权利要求1所述的一种不良地层钻孔稳定控制用钻孔护臂组件，其特征在于：所述活动板(843)的侧面与滑腔(841)的内侧壁滑动接触，所述半球(844)的球径等于阶梯孔(82)的最大孔径，所述护臂(8)的内部开设有供滑杆(85)滑动的孔，所述滑杆(85)连接挡块(86)的一端伸出护臂(8)的底部。

5.根据权利要求1所述的一种不良地层钻孔稳定控制用钻孔护臂组件，其特征在于：所述滑杆(85)的内部开设有导液槽(851)，所述挡块(86)的内部开设有活动腔(861)，所述活动腔(861)的内部滑动连接有活塞板(862)，所述活塞板(862)的底面固定连接有顶杆(863)，所述活塞板(862)的底面中部固定连接有压簧(864)，所述滑槽(81)的底面固定连接有液囊(87)。

6.根据权利要求5所述的一种不良地层钻孔稳定控制用钻孔护臂组件，其特征在于：所述导液槽(851)的下部开口贯穿挡块(86)的顶壁，且导液槽(851)的下部开口与活动腔(861)位于活塞板(862)上侧的腔体连通。

7.根据权利要求5所述的一种不良地层钻孔稳定控制用钻孔护臂组件，其特征在于：所述活塞板(862)的侧面与活动腔(861)的内侧壁滑动接触，所述顶杆(863)的底部伸出挡块(86)的底面，所述顶杆(863)的底端为锥形，所述挡块(86)的底部开设有供顶杆(863)滑动的孔。

8.根据权利要求5所述的一种不良地层钻孔稳定控制用钻孔护臂组件，其特征在于：所述压簧(864)的底面不与任何部件连接，所述液囊(87)包围在滑杆(85)的外侧，所述液囊(87)的顶面与滑块(84)的底面固定连接，所述导液槽(851)的上部开口与液囊(87)的内部连通。

技术总结
本发明涉及钻孔护臂技术领域，且公开了一种不良地层钻孔稳定控制用钻孔护臂组件，包括土层、钻杆、钻头和护臂，所述钻杆的外表面靠下固定套接有排土锥，所述排土锥的内部开设有排土孔，所述护臂的侧壁内部且以钻杆为中心对称开设有两个滑槽，所述护臂位于滑槽靠近钻杆侧壁的上下两侧均开设有阶梯孔，每个所述阶梯孔的内部滑动连接有顶块，两个所述滑槽的内部滑动连接有滑块，所述滑块的底面固定连接有滑杆，所述滑杆的底端固定连接有挡块。本发明通过半球推动顶块移动并伸出阶梯孔，并通过钻杆带动钻头下移打孔时，利用排土锥推动顶块，致使顶块带动护臂下移，使得护臂能在打孔过程中对钻孔进行保护，避免出现钻孔坍塌的现象。

技术研发人员：曹辉,赵钧羡,窦斌,丁华锋,韩博
受保护的技术使用者：江苏和信石油机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12